數(shù)字雕刻技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：數(shù)字雕刻技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化；可視化技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化集成系統(tǒng)可視化的目的是將計(jì)算中所產(chǎn)生的數(shù)字信息轉(zhuǎn)變成直觀的以圖形或圖像形式表示的信息，使用戶對(duì)仿真計(jì)算的對(duì)象有形象而全面的了解，并使用戶可以觀察到數(shù)值模擬和計(jì)算的過程，甚至可以在仿真過程中對(duì)象進(jìn)行交互控制，從而更加有效地處理和分析海量的工程數(shù)據(jù)，為工程人員提供一個(gè)探索和研究物理現(xiàn)象的先進(jìn)工具，反映客觀世界的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系。

一、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化集成系統(tǒng)可視化技術(shù)的研究背景

隨著大電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)智能化調(diào)度的要求越來越高，監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)多元化　，使得傳統(tǒng)數(shù)據(jù)展現(xiàn)手段有所局限，需要將電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)利用可視化技術(shù)將系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以圖形或圖像方式予以顯示，使系統(tǒng)運(yùn)行人員更方便、更直觀地了解當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，以便其采取的運(yùn)行控制措施更有效、更有針對(duì)性。

電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)模向巨型網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，分區(qū)電網(wǎng)之間得相互支援、相互補(bǔ)充成為現(xiàn)實(shí)和趨勢(shì)。精確化數(shù)據(jù)來源（PMU，　IED等）使數(shù)據(jù)采集種類大大增加。天氣監(jiān)控，環(huán)境監(jiān)控，地理信息的融入使得電力系統(tǒng)運(yùn)行成為一門綜合類學(xué)科。電網(wǎng)規(guī)模的增加使得采集數(shù)據(jù)的數(shù)量和頻度都在急劇增加，需要監(jiān)視分析的數(shù)據(jù)量巨大。面對(duì)海量的不斷變化的信息，調(diào)度員往往對(duì)數(shù)字并不敏感，同時(shí)靜態(tài)的數(shù)據(jù)式表達(dá)無法滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)發(fā)展趨勢(shì)，變化區(qū)域，運(yùn)動(dòng)速率和方向觀察和分析需求。電網(wǎng)運(yùn)行裕度越來越小，為了保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，對(duì)智能調(diào)度提出了更高的要求。

二、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化集成系統(tǒng)可視化技術(shù)的引入意義

可視化核心思想是Show me what I need to see Less is More　.采用可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)視，讓調(diào)度員在很短的時(shí)間內(nèi)直觀地感受到電網(wǎng)運(yùn)行的情況和趨勢(shì)；提高電網(wǎng)的調(diào)度水平，有助于電網(wǎng)調(diào)度向“智能化”轉(zhuǎn)變，減輕調(diào)度人員分析壓力，將會(huì)給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。。智能調(diào)度是今后調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展方向，而可視化技術(shù)是智能調(diào)度的重要展現(xiàn)手段，因此具有很強(qiáng)的技術(shù)研究和應(yīng)用意義。

三、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化集成系統(tǒng)可視化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

第2篇：數(shù)字雕刻技術(shù)范文

伴隨電子圖書數(shù)據(jù)庫的快速發(fā)展，國內(nèi)資金雄厚的圖書館紛紛引進(jìn)電子圖書擴(kuò)充館藏，并在服務(wù)方式上有所創(chuàng)新。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)信息研究所/圖書館（以下簡(jiǎn)稱醫(yī)科院圖書館）在中文電子圖書方面，于2002年購買了超星數(shù)字圖書館、2005年引進(jìn)了金興報(bào)圖醫(yī)藥衛(wèi)生年鑒，這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫在本地做鏡像，在圖書館IP范圍內(nèi)使用。此外，醫(yī)科院圖書館作為國家科技圖書文獻(xiàn)中心（以下簡(jiǎn)稱NSTL)成員館之一，共享NSTL開通的方正Apabi電子圖書數(shù)據(jù)庫。隨后，2009年加大了西文電子圖書的采購力度，先后購買了Thieme彩圖圖譜數(shù)據(jù)庫、Wiley在線參考工具書、LWW電子圖書數(shù)據(jù)庫等，以IP控制方式在醫(yī)科院各院所范圍內(nèi)開通。隨著電子圖書數(shù)據(jù)庫的增多，醫(yī)科院圖書館及醫(yī)科院其他各院所網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善，有必要科學(xué)系統(tǒng)地分析用戶對(duì)電子圖書的需求，為今后電子圖書的館藏建設(shè)提供依據(jù)m。在此背景下，本文采用問卷調(diào)查的方式研究醫(yī)科院圖書館用戶的電子圖書需求特點(diǎn)及其利用現(xiàn)狀。

1.調(diào)查樣本和方法

調(diào)查對(duì)象為醫(yī)科院圖書館直接用戶，包括臨床醫(yī)生、護(hù)士、科研人員、教師、學(xué)生、管理人員等。為保證調(diào)查的準(zhǔn)確、真實(shí)，本次調(diào)查僅面向持有醫(yī)科院圖書館正式借閱證和臨時(shí)閱覽證的用戶，從可及性出發(fā)，選取記錄有效電話或者E-mail信息的用戶進(jìn)行調(diào)查。截止到2009.8.3，醫(yī)科院圖書館正式讀者共2245名，臨時(shí)讀者3037名，合計(jì)5282名。由于調(diào)查的結(jié)果主要是估計(jì)各種比例數(shù)據(jù)以及比例數(shù)據(jù)之間的比較，所以在調(diào)查樣本量的確定上是以估計(jì)簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的總體比例時(shí)的樣本量為基礎(chǔ)。在95%的置信度下按抽樣絕對(duì)誤差不超過5%的要求計(jì)算需要抽取樣本量，根據(jù)公式n=Nu2s2/(Nd2+u2s2)，(N是總?cè)藬?shù)，u就是95%的正態(tài)值，d是絕對(duì)誤差限度，S是總體方差，這里N=5282,u=1.96,d=0.1,s=0.5),計(jì)算出n=94.3,因此本次調(diào)查把樣本量確定在100左右。

經(jīng)常借閱印本圖書的用戶對(duì)圖書館印本圖書館藏有較高的知曉度，為了進(jìn)一步調(diào)查經(jīng)常借閱印本圖書的用戶是否與一般用戶具有相同的電子圖書認(rèn)知度，調(diào)查對(duì)象分為兩組，一組為借閱組，選取2008.9.1-2009.8.31期間借閱圖書次數(shù)和閱覽圖書次數(shù)有有效聯(lián)系方式的前100名對(duì)象；一組為隨機(jī)組，在持有醫(yī)科院圖書館正式借閱證和臨時(shí)閱覽證的用戶中，確定有正確聯(lián)系方式的用戶，按照證件號(hào)等間隔選取110名調(diào)查對(duì)象。調(diào)查方式采用發(fā)放問卷、發(fā)送郵件和電話調(diào)查3種方法相結(jié)合的方法。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：利用Excel2003軟件錄人數(shù)據(jù)，運(yùn)用SPSS11.5[3<分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2.調(diào)查基本情況

    2.1調(diào)查對(duì)象

借閱組共發(fā)放問卷100份，回收70份，有效問卷66份，有效回收率為66%。調(diào)查對(duì)象的年齡分布：30歲以下（74.2%)，3]~40歲（22.8%)，41~60歲（3.0%);職業(yè)分布：醫(yī)生（30.8%),非臨床科研人員(4.6%),護(hù)士(4.6%),教師(1.5%),學(xué)生（58.5%);研究領(lǐng)域分布：臨床醫(yī)學(xué)（68.2%)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)（22.7%)，護(hù)理學(xué)(4.6%),藥學(xué)（1.5%),其他（3%);學(xué)歷分布：博士（53.0%)、碩士（33.3%)、大學(xué)本科(12.1%),大專及以下（1.6%)。

隨機(jī)組共發(fā)放問卷110份，回收問卷100份，有效問卷96份。有效回收率為87%。調(diào)查對(duì)象的年齡分布：30歲以下（71.1%),31-40歲(25.8%),41~60歲（1.0%)，60歲以上(2.1%)；職業(yè)分布:醫(yī)生（21.3%)，非臨床科研人員(17.0%),護(hù)士（10.6%)，教師(1.1%)’學(xué)生（48.9%)，管理人員（1.1%);研究領(lǐng)域分布：臨床醫(yī)學(xué)(39.2%),基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)(28.9%),護(hù)理學(xué)（14.4%),藥學(xué)(10.3%)，其他(7.2%)；學(xué)歷分布：博士（56.8%)、碩士（23.2%)、大學(xué)本科（12.6%)，大專及以下（7.4%)。

通過比較發(fā)現(xiàn)，借閱組和隨機(jī)組的調(diào)查對(duì)象年齡和學(xué)歷分布相近；職業(yè)分布中借閱組醫(yī)生和學(xué)生所占比例比較高，隨機(jī)組，除醫(yī)生和學(xué)生外，非臨床科研人員和護(hù)士所占比較也比較高；研究領(lǐng)域分布中借閱組臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)所占的比例較高，隨機(jī)組除臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)外，護(hù)理學(xué)和藥學(xué)所占的比例也比較高。

2.2借閱組與隨機(jī)組對(duì)比統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)調(diào)查結(jié)果，并對(duì)借閱組和隨機(jī)組的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩組只在“館藏電子圖書使用情況”中有顯著性差異（P<0.05)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可認(rèn)為借閱組和隨機(jī)組的調(diào)查對(duì)象在了解和使用館藏電子圖書方面有顯著差異，經(jīng)常借閱醫(yī)科院圖書館印本圖書的用戶對(duì)其館藏電子圖書的了解和使用也較多。而在“電子圖書認(rèn)知度”、“館藏電子圖書滿足率”、“館藏電子圖書使用頻率和評(píng)價(jià)”和“電子圖書類型需求”等方面，兩組之間構(gòu)成比差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p>0.05)，說明經(jīng)常借閱印本圖書的用戶與一般用戶具有相同的電子圖書認(rèn)知度，并對(duì)館藏電子圖書數(shù)據(jù)庫評(píng)價(jià)一致。鑒于兩組調(diào)查對(duì)象具有同樣的電子圖書需求，本文將合并兩組調(diào)查結(jié)果，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.調(diào)查結(jié)果與分析

3.1電子圖書與印本圖書對(duì)比

本次調(diào)查從閱讀傾向、方便得到、方便閱讀、方便查找、對(duì)學(xué)習(xí)和科研更有幫助、有用的參考工具和內(nèi)容完整可信等多種角度來分析用戶對(duì)電子圖書與印本圖書的認(rèn)識(shí)。調(diào)查顯示，受閱讀習(xí)慣等因素的影響，傾向閱讀印本圖書（60.9%)的調(diào)查對(duì)象仍高于傾向閱讀電子圖書（37.2%)的調(diào)查對(duì)象；印本圖書（50.0%)比電子圖書（35.2%)閱讀更加方便；而電子圖書則容易被調(diào)查對(duì)象獲得(63.5%),并且在方便查找信息方面(77.5%)強(qiáng)于印本圖書；兩者在學(xué)科和科研的幫助、有用的參考工具和內(nèi)容完整可靠等方面相差不大。

3.2電子圖書認(rèn)知度

3.2.1使用情況隨著電子圖書數(shù)據(jù)庫的快速發(fā)展，圖書館購買的電子圖書和網(wǎng)絡(luò)上免費(fèi)電子圖書也越來越多，用戶對(duì)電子圖書認(rèn)知度較高，近80%的調(diào)查對(duì)象使用過電子圖書。對(duì)沒有使用電子圖書的原因進(jìn)行分析，大多集中在對(duì)電子圖書不了解(52.9%),其次是電子圖書不符合閱讀習(xí)慣(20.6%),不需要(2.9%),其他（23.6%)。3.2.2獲取途徑隨著以Google、百度為代表的簡(jiǎn)單實(shí)用的搜索引擎快速發(fā)展，搜索引擎(34.75%)已經(jīng)超過圖書館網(wǎng)站（23.6%)成為調(diào)查對(duì)象獲取電子圖書的主要途徑，其次固定的學(xué)術(shù)網(wǎng)站（16.2%)和朋友傳遞共享(14.3%)也是調(diào)查對(duì)象獲取電子圖書青睞的方式，此外，少數(shù)調(diào)查對(duì)象是通過購買、偶然發(fā)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)廣告等途徑獲取電子圖書。

3.2.3閱讀時(shí)間和地點(diǎn)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和用戶的需求，圖書館在許可的范圍內(nèi)，能夠以IP控制方式開通電子圖書，使用戶不必到圖書館即可享受全天24小時(shí)的網(wǎng)上閱讀服務(wù)。調(diào)查顯示，53.7%調(diào)查對(duì)象利用周一至周五業(yè)余時(shí)間閱讀電子圖書，31.4%選擇周一至周五工作時(shí)間，而僅有14.9%的調(diào)查對(duì)象選擇周末時(shí)間閱讀電子圖書；39.9%調(diào)查對(duì)象選擇在宿舍或家閱讀電子圖書，26.8%選擇辦公室、實(shí)驗(yàn)室或病房，24.8%調(diào)查對(duì)象親自到圖書館閱讀電子圖書。

3.3館藏電子圖書使用情況和滿足率

3.3.1館藏電子圖書使用情況72.4%調(diào)查對(duì)象了解館藏電子圖書，其中40.5%調(diào)查對(duì)象經(jīng)常使用館藏電子圖書，27.6%調(diào)查對(duì)象不了解館藏電子圖書；沒有使用圖書館館藏電子圖書的原因主要集中在不了解圖書館訂購情況（26.1%)和數(shù)據(jù)庫不會(huì)用（23.5%)，其次為需要的電子圖書沒有訂購(18.6%)、沒有時(shí)間（18.1%)、不能上網(wǎng)或網(wǎng)速慢（9.7%)、不需要（4.0%)等。88.5%調(diào)查對(duì)象了解館藏印本圖書，其中53%調(diào)查對(duì)象經(jīng)常使用館藏印本圖書，11.5%調(diào)查對(duì)象不了解館藏印本圖書。

3.3.2館藏電子圖書使用頻率和評(píng)價(jià)通過調(diào)查對(duì)象使用電子數(shù)據(jù)庫的頻率和評(píng)價(jià)來分析醫(yī)科院圖書館引進(jìn)的6個(gè)電子圖書數(shù)據(jù)庫，調(diào)查結(jié)果，見圖1、圖2。每個(gè)數(shù)據(jù)庫都有超過一半的調(diào)查對(duì)象從未使用，調(diào)查對(duì)象經(jīng)常用LWW電子圖書的最多，中國醫(yī)藥衛(wèi)生年鑒的最少。而對(duì)數(shù)據(jù)庫的評(píng)價(jià)，選擇很好和較好的較多；西文電子圖書數(shù)據(jù)庫的評(píng)價(jià)普遍高于中文電子圖書數(shù)據(jù)庫。

   

3.3.3館藏電子圖書滿足率館藏電子圖書需求滿足率情況，見圖3。40.5%的調(diào)查對(duì)象的需求滿足率在30%以下，只有11.2%調(diào)查對(duì)象的需求能滿足80%以上。由圖可見目前醫(yī)科院圖書館的電子圖書資源有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

3.1不同類型圖書的需求

在調(diào)查的162人中，需要學(xué)術(shù)專著的人最多(124人），其次是實(shí)驗(yàn)室指南、操作指南等各類指南類著作（58人）和解剖圖譜、手術(shù)圖譜等各類圖譜類著作（57人），另有少部分調(diào)查對(duì)象反映需要詞典、百科全書等條目式工具書（43人）、原版人文著作（3人）等。

3.5電子圖書宣傳途徑

網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為工作生活必不可少的設(shè)施，通過E-mail(72.1%)接收來自圖書館的電子圖書資料是最方便和有效的宣傳方式，其次是網(wǎng)絡(luò)公告、通知(53.7%),校園內(nèi)宣傳欄公告（37.5%)。

4結(jié)論

4.1用戶對(duì)電子圖書需求廣

圖書在闡述某一專題或?qū)W科知識(shí)時(shí)，內(nèi)容成熟定型，是系統(tǒng)掌握學(xué)科知識(shí)的基本資料，其平均壽命（半衰期）為5~10年，高于期刊的平均壽命3~5年。電子圖書作為圖書的一種新載體，內(nèi)容并沒有改變。而醫(yī)科院圖書館的用戶大多是博士、碩士，對(duì)研究領(lǐng)域已經(jīng)有一定的掌握，追蹤科技前沿固然重要，但在了解、開拓相關(guān)領(lǐng)域中，仍然需要大量成熟系統(tǒng)的知識(shí)。因此，圖書特點(diǎn)決定用戶對(duì)電子圖書的需求廣泛。

4.2用戶對(duì)電子圖書認(rèn)可

醫(yī)科院圖書館的用戶群多為專業(yè)人員，且大多數(shù)是各學(xué)科領(lǐng)域的科研人員及知識(shí)層次較高的碩士、博士。調(diào)查結(jié)果顯示，近80%的調(diào)查對(duì)象使用過電子圖書，且在“對(duì)電子圖書與印本圖書的比較”一項(xiàng)調(diào)查中，在電子圖書“方便得到、方便查找信息、對(duì)學(xué)習(xí)和科研更有幫助、有用的參考工具”幾方面，電子圖書的滿意度均高于印本圖書。由此可見，用戶對(duì)電子圖書持肯定態(tài)度。

4.3用戶對(duì)圖書館己訂電子圖書缺乏了解

醫(yī)科院圖書館2000-2009年先后引進(jìn)電子圖書數(shù)據(jù)庫6個(gè)，收藏光盤版圖書35種，共計(jì)12678種電子圖書。問卷調(diào)查結(jié)果表明，選擇“了解，經(jīng)常使用”和“了解，很少使用”兩個(gè)選項(xiàng)的分別為27.56%、43.31%，選擇“了解，從不使用”和“不了解”兩個(gè)選項(xiàng)的為1.57%、27.56%,說明有相當(dāng)一部分用戶對(duì)館藏電子圖書缺乏了解。不了解的原因除不知道圖書館訂購情況外，很大原因是不知道如何使用電子圖書，圖書館需要多種途徑宣傳及開展培訓(xùn)。

4.4用戶對(duì)電子圖書的利用率與數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量和平臺(tái)相關(guān)

館藏6個(gè)電子圖書數(shù)據(jù)庫在使用率及使用評(píng)價(jià)方面差別不顯著。但是如果將數(shù)據(jù)庫的購進(jìn)時(shí)間及每個(gè)數(shù)據(jù)庫的圖書數(shù)量這兩個(gè)因素添加分析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)西文電子圖書數(shù)據(jù)庫的使用率和使用評(píng)價(jià)均高于中文電子圖書數(shù)據(jù)庫。中文電子圖書數(shù)據(jù)庫購進(jìn)于2002-2005年，圖書數(shù)量為12434種，占電子圖書總量的98%，西文電子圖書數(shù)據(jù)庫購進(jìn)于2006-2009年，圖書數(shù)量?jī)H為209種，占電子圖書總量的2%。如此高的懸殊可以看出用戶對(duì)西文電子圖書數(shù)據(jù)庫更青睞。原因如下：一是西文電子圖書的內(nèi)容新穎，平臺(tái)易用，以IP控制，用戶在各院所即可訪問這些數(shù)據(jù)庫。二是中文電子圖書的內(nèi)容陳舊，數(shù)據(jù)庫更新和維護(hù)較差，平臺(tái)的檢索和瀏覽功能落后，對(duì)讀者缺乏吸引力。

5啟示

    5.1加大館藏電子圖書的宣傳

電子圖書集聲、像、字并茂，使閱讀更加靈活和生動(dòng)，在出版、改版、再版及運(yùn)輸?shù)人俣确矫妫灿兄^對(duì)的時(shí)效優(yōu)勢(shì)，電子圖書終將會(huì)得到廣大讀者的認(rèn)可。問卷調(diào)查結(jié)果表明，沒有使用電子圖書的原因，主要集中在對(duì)電子圖書不了解，因此，圖書館應(yīng)大力宣傳館藏電子圖書，通過多種渠道介紹其內(nèi)容及優(yōu)勢(shì)，才能使用戶充分了解館藏電子圖書動(dòng)態(tài)，在實(shí)際使用中得到切實(shí)的好處，從而改變固有的觀念，使電子圖書物盡其用。

5.2整合電子圖書和印本圖書的書目信息，統(tǒng)一揭示

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，各類電子圖書數(shù)據(jù)庫層出不窮。圖書館在資源采集中不斷加大電子圖書的采購力度，越來越多電子圖書將成為圖書館的重要資源。隨之而來的與館藏印本圖書的重復(fù)問題、數(shù)據(jù)庫檢索平臺(tái)各不相同的問題以及收錄內(nèi)容重復(fù)的現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重。以醫(yī)科院圖書館為例,如果讀者想了解圖書館是否收錄某一本書，就必須在圖書館網(wǎng)站上分別進(jìn)入“館藏目錄”和“電子圖書”目錄兩個(gè)入口進(jìn)行檢索。此外圖書館購買的電子圖書全文數(shù)據(jù)庫，都擁有各自獨(dú)立的檢索平臺(tái)，讀者要查某個(gè)課題時(shí)，必須檢索每一個(gè)數(shù)據(jù)庫，檢索結(jié)果還會(huì)有重復(fù)和不精確，這一切給讀者查詢信息帶來了極大的不便。應(yīng)將圖書館的館藏信息資源進(jìn)行統(tǒng)一的組織與梳理，提供統(tǒng)一的入口和定位，以一個(gè)統(tǒng)一的檢索系統(tǒng)和用戶界面，實(shí)現(xiàn)讀者單一的檢索表達(dá)。使讀者在獲取書目信息的同時(shí)也可得到電子圖書的相關(guān)信息，避免因不會(huì)用電子圖書數(shù)據(jù)庫而浪費(fèi)資源。有效地節(jié)省了讀者的時(shí)間，提高了館藏電子圖書的利用率，也奠定了圖書館信息服務(wù)向縱深化發(fā)展的基礎(chǔ)。

第3篇：數(shù)字雕刻技術(shù)范文

三維數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使得越來越多的三維數(shù)字影像作品走進(jìn)了人們的生活。無論在動(dòng)畫、游戲還是一些影視作品中，那些生動(dòng)逼真的數(shù)字影像給我們帶來的是視覺上的震撼和無窮的想象。畫面的逼真度，在一定程度上代表了三維影像發(fā)展的特點(diǎn)和方向。如早期的科幻影視作品《星球大戰(zhàn)》，當(dāng)時(shí)的三維數(shù)字技術(shù)還不成熟，為了達(dá)到逼真寫實(shí)的場(chǎng)景效果，工作人員制作了許多場(chǎng)景的實(shí)物模型進(jìn)行拍攝，雖然在一定程度上模擬了一種逼真光影效果的幻想空間，但是現(xiàn)在看來，場(chǎng)景模型的細(xì)致程度和自然光影的應(yīng)用效果還是沒有達(dá)到一種真實(shí)的狀態(tài)。

在如今的科幻電影中，三維技術(shù)的成熟使之產(chǎn)生了革命性的蛻變。在《變形金剛》、《阿凡達(dá)》等一系列科幻電影中，已經(jīng)達(dá)到了幻想與現(xiàn)實(shí)的完美結(jié)合。在我們生活的真實(shí)環(huán)境中，不難發(fā)現(xiàn)，物體的造型和光影的照射決定了畫面真實(shí)的程度，而所有真實(shí)的畫面都是基于自然環(huán)境下的物體的表現(xiàn)。那么三維影像的發(fā)展，簡(jiǎn)單的說就是模擬自然的一種發(fā)展過程。三維影像的制作，雖然是基于計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，但是在畫面的表現(xiàn)上還是根據(jù)真實(shí)自然狀態(tài)下的規(guī)律，就是利用物體的造型和光影。

三維影像技術(shù)發(fā)展至今，圍繞著決定畫面真實(shí)性的造型和光影兩個(gè)因素，已有了很大的突破。極負(fù)盛名的Vray和Mentalray渲染器，就是關(guān)于自然真實(shí)光影效果的解決方案。對(duì)于物體的造型制作來說，有曲面建模、多邊形建模和細(xì)分建模等一些建模方式，來針對(duì)不同的物體造型進(jìn)行制作。對(duì)于一個(gè)真實(shí)的影像畫面，不僅要有一個(gè)自然真實(shí)的光影體系，更重要的是具有真實(shí)可信的物體造型。只有物體造型準(zhǔn)確細(xì)致，才能更好地展現(xiàn)光影帶給它的真實(shí)性和厚重感，也才能創(chuàng)造出更可信的畫面。

數(shù)字雕刻是近幾年發(fā)展起來的關(guān)于制作超寫實(shí)三維模型的一項(xiàng)技術(shù)，最具代表的就是Zbrush和Mudbox兩款雕刻軟件。這項(xiàng)技術(shù)的誕生，讓超寫實(shí)三維模型的制作不再是一項(xiàng)龐大的工作。其帶給我們的最直觀的表現(xiàn)就是在科幻電影中呈現(xiàn)的超寫實(shí)的數(shù)字場(chǎng)景和角色，還有在次時(shí)代游戲中的真實(shí)畫面。這項(xiàng)技術(shù)的原理非常簡(jiǎn)單，就是利用現(xiàn)實(shí)中雕刻的方式去制作數(shù)字化的場(chǎng)景和角色，省去了傳統(tǒng)模型制作中大量頂點(diǎn)的編輯工作，從而讓模型的制作在時(shí)效和質(zhì)量上達(dá)到了一個(gè)契合點(diǎn)，在高效率的前提下大大提高了作品的質(zhì)量。下面筆者將以寫實(shí)大象模型的制作過程，來介紹一下數(shù)字雕刻技術(shù)在寫實(shí)模型制作中的應(yīng)用。

一、了解物體的結(jié)構(gòu)

在模型制作之初，我們都要先去了解物體的結(jié)構(gòu)，特別是生物模型。對(duì)于物體造型和結(jié)構(gòu)的了解，可以讓我們?cè)诤罄m(xù)的制作工作中更好地把握物體造型和結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性，這也是保證模型最終是否真實(shí)的一個(gè)決定性因素。我們可以根據(jù)真實(shí)的圖片或者一些解剖圖，來觀察和記錄大象的骨骼肌肉結(jié)構(gòu)，做到心中有數(shù)，并且在后續(xù)的制作環(huán)節(jié)中要不斷地進(jìn)行比對(duì)和觀察（如下圖）。

二、構(gòu)建物體的框架

在進(jìn)行過對(duì)大象結(jié)構(gòu)的了解后，下面就可以進(jìn)行第一階段的制作工作了。在模型的制作起初，先要來制作模型結(jié)構(gòu)的大體框架，方式是很多的。目前業(yè)內(nèi)較流行的制作方式大體有三種：第一是在傳統(tǒng)的三維軟件中進(jìn)行第一階段的大型制作，然后導(dǎo)入到雕刻軟件中進(jìn)行細(xì)節(jié)加工；第二是直接在雕刻軟件中利用基礎(chǔ)物體進(jìn)行雕刻，直至制作完成；第三是直接在雕刻軟件中利用四足動(dòng)物的基礎(chǔ)模型進(jìn)行雕刻到最后制作完成。對(duì)于以上三種方法，主要還是根據(jù)個(gè)人的制作習(xí)慣和對(duì)造型的把握能力的高低來選擇。第一種方法的好處是可以按照物體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確的布線，為后期的雕刻奠定良好的基礎(chǔ)，還可以比較快速精確地把握物體的大體結(jié)構(gòu)。后兩種方法的好處是制作環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單，但是對(duì)于造型能力的把握要求較高，不利于模型布線，對(duì)以后需要?jiǎng)赢嫷奈矬w模型還要進(jìn)行重建拓?fù)涞墓ぷ?。本例將使用第一種方法，這樣可以更好地體會(huì)布線對(duì)后期模型細(xì)節(jié)的雕刻所起的作用。首先使用三維制作軟件進(jìn)行大體的造型制作。這里用到的是Maya軟件。對(duì)比之前觀察的樣圖，來制作大體造型，注意各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的比例（如下圖）。這里用到的是多邊形建模，其好處在于能夠靈活快速地把握物體的形體，并能為物體的結(jié)構(gòu)建立自由的線框分布。的文件格式，這個(gè)格式是三維制作軟件的通用格式，為導(dǎo)入到雕刻軟件做準(zhǔn)備。

三、深化物體的結(jié)構(gòu)

在物體基礎(chǔ)造型完成后，就要在雕刻軟件中進(jìn)行深入加工了。把存為obj格式的物體模型文件導(dǎo)入到雕刻軟件中，這里用到的雕刻軟件為Zbrush（如下圖）。在制作物體大體結(jié)構(gòu)造型的時(shí)候，要注意布線，盡量按照布線均勻的原則來制作。均勻的布線可以為后面的雕刻工作奠定便利的基礎(chǔ)。因?yàn)樵诘窨誊浖?，模型的雕刻?shí)質(zhì)上也是基于頂點(diǎn)移動(dòng)的原理。那么在光滑增加頂點(diǎn)雕刻細(xì)節(jié)的時(shí)候，就能夠得到平均統(tǒng)一的頂點(diǎn)數(shù)量，以此達(dá)到一致的細(xì)節(jié)表現(xiàn)。在大體形態(tài)結(jié)構(gòu)的制作中，要做到結(jié)構(gòu)明確、布線合理均勻、比例準(zhǔn)確。制作完成的基礎(chǔ)造型（如下圖），選擇物體后輸出文件后綴名為obj在導(dǎo)入到Zbrush后，可以看到物體呈現(xiàn)為類似于紅泥顏色的模型效果。在這里，我們可以看到模型表面的面片數(shù)量和Maya中的一樣，還處于數(shù)量極少的模型狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，雕刻的第一步是繼續(xù)調(diào)整模型的形態(tài)和大體結(jié)構(gòu)。在Zbrush中，利用“移動(dòng)筆刷”（如下圖），這可以非?？旖莸貙?duì)物體的形態(tài)進(jìn)行調(diào)整。大體形態(tài)調(diào)整完成確定后，下面就是對(duì)物體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的雕刻。在雕刻之前，要對(duì)物體模型進(jìn)行細(xì)分的操作，就是增加物體表面的頂點(diǎn)數(shù)量，模型細(xì)分級(jí)別增加到三級(jí)（如下圖）。頂點(diǎn)數(shù)量越多，代表著對(duì)細(xì)節(jié)的雕刻能夠越深入。但是對(duì)于頂點(diǎn)數(shù)量的增加，還是根據(jù)制作的進(jìn)度來增加的，不能在模型最初的階段把頂點(diǎn)數(shù)增加到最后細(xì)節(jié)表現(xiàn)的數(shù)量上，這樣會(huì)為造型結(jié)構(gòu)的把握造成困難?；A(chǔ)工作準(zhǔn)備完畢后，就可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)的深入雕刻了。在雕刻工具使用中，運(yùn)用默認(rèn)的常用雕刻筆刷就足夠了。在這個(gè)階段的雕刻中，要多觀察實(shí)物樣片中大象的肌肉結(jié)構(gòu)和面部骨骼結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確把握骨骼肌肉分布情況，這些都是達(dá)到最終寫實(shí)模型的基礎(chǔ)（如下圖）。

四、細(xì)節(jié)表現(xiàn)

觀察并確定第二階段的模型結(jié)構(gòu)形態(tài)的雕刻工作準(zhǔn)確無誤后，接下來的工作就是進(jìn)入到雕刻中最為精彩的部分了——細(xì)節(jié)的表現(xiàn)。在此例中，大象的結(jié)構(gòu)造型制作完成后，骨骼肌肉的表達(dá)已賦予了模型在力量上的表現(xiàn)力，但是與寫實(shí)還有一定的距離，這就表現(xiàn)在大象皮膚的質(zhì)感上。觀察樣片知道，大象的皮膚是一種非常粗糙并具有類似菱形狀的紋理構(gòu)造，那么在細(xì)節(jié)的雕刻和繪制中就要去模擬這么一種皮膚質(zhì)感。在細(xì)節(jié)繪制之前，要確定模型有著足夠的細(xì)分級(jí)別。對(duì)于皮膚細(xì)小的細(xì)節(jié)處理，模型的細(xì)分級(jí)別最少要提高到六級(jí)。

在Zbrush中，對(duì)生物皮膚的雕刻處理，一般會(huì)采用Alpha紋理筆刷的方式，為模型進(jìn)行皮膚的細(xì)節(jié)處理。在Alpha紋理中，可以查找與生物皮膚紋理類似的紋理圖像（如下圖），以此來進(jìn)行雕刻處理，甚至可以把與之相同的皮膚紋理圖像貼到模型的表面，大大提高了制作的效率。在表現(xiàn)細(xì)節(jié)雕刻的制作中，要保持十分的耐心和信心。把握住實(shí)物樣片中所傳達(dá)出的細(xì)節(jié)特征，在不斷地對(duì)比和參考中進(jìn)行雕刻制作，相信要達(dá)到最后的成功也只是時(shí)間的問題了（以下是最終的模型完成圖）。

第4篇：數(shù)字雕刻技術(shù)范文

認(rèn)識(shí)人民幣防偽特征

為了防范假幣，每個(gè)國家從貨幣的設(shè)計(jì)到印制過程中都精心設(shè)計(jì)和制作了各種防偽措施。人民幣的防偽就從紙張、油墨、印刷等方面采用了各種措施。

水?。核∈窃谏a(chǎn)過程中通過預(yù)制模具。改變紙漿纖維密度的方法制成的，其圖案都有較強(qiáng)的立體感、層次感并生動(dòng)傳神。第五套人民幣1999年版100元、50元紙幣采用了固定人像，20元采用了固定花卉水印(荷花)，10元、5元、1元紙幣分別采用月季花、水仙花、蘭花等花卉水印，其中10元、5元還采用了數(shù)字白水?。?005年版100元、50元、20元紙幣在沿用1999年版人像水印和花卉水印的基礎(chǔ)上增加了數(shù)字白水印。水印以其制作難度大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)和生產(chǎn)成本高等特點(diǎn)。在貨幣防偽方面有獨(dú)特的作用，世界各國的鈔票幾乎都使用了這個(gè)技術(shù)。

安全線：安全線是在造紙過程中采用特殊技術(shù)在紙張中嵌入一條比較薄的金屬線或塑料線。近年來，許多國家在安全線上使用了許多防偽技術(shù)，如印有縮微文字的安全線、有全息好磁性的安全線、熒光安全線、開窗安全線(指局部埋入紙張中，局部在紙面上的一種安全線)等。1999年版100元、50元紙幣采用了磁性縮微文字安全線，迎光觀察，可見“RMB100”、“RMB50”微小文字，儀器檢測(cè)有磁性。20元采用了一條明暗相間的安全線。10元、5元紙幣采用了全息磁性開窗安全線，開窗部分可以看到由縮微字符“￥10”組成的全息圖案，儀器檢查有磁性。2005年版100元、50元、20元紙幣都采用了全息磁性開窗安全線，開窗部分分別可以看到由縮微字符“RMB100”、“RMB50”“RMB20”組成的全息圖案。

手工雕刻凹版印刷：雕刻凹版印刷是紙幣防偽使用的一項(xiàng)主要防偽措施。特別是手工雕刻凹版，由于每個(gè)雕刻師均有自己的刀法和風(fēng)格，其雕刻線條的手法、力度和藝術(shù)表現(xiàn)方式。別人很難模仿，就是制作者也不可能做出完全相同的兩塊雕版。凹印版經(jīng)雕刻而成。其圖案線條呈凹槽形，涂布油墨印出圖案后，油墨附著于鈔紙上，凸出于紙張表面，具有立體感強(qiáng)，層次分明的特點(diǎn)，用手觸摸有凹凸感。這是貨幣印刷應(yīng)用最早、使用最廣，也最具成效的防偽技術(shù)。第五套人民幣1元以上紙幣在正面主景頭像、“中國人民銀行”行名、面額數(shù)字、盲文面額標(biāo)記等均采用雕刻凹版印刷。2005年版第五套人民幣紙幣還在票面正面主景圖案右側(cè)增加了凹印手感線，用手觸摸，有極強(qiáng)的凹凸感。

隱形面額數(shù)字：是利用圖案線條深淺、角度變化制作印版印出的圖案。它正面觀看是一種圖形。將鈔票轉(zhuǎn)換適當(dāng)?shù)慕嵌?，?huì)看到圖案中還隱藏著另外的圖案。第五套人民幣各券別版別紙幣票面正面右上方有一橢圓形圖案，從一定角度觀察，即可看到與面額相同的數(shù)字。

對(duì)印：一般是采用正背面同時(shí)印刷，迎光透視鈔票，會(huì)看到正背面同一部位的圖案經(jīng)前后對(duì)接，組成一個(gè)完整的圖案，對(duì)接無錯(cuò)位、無重疊現(xiàn)象。第五套人民幣1999年版100元、50元、10元和2005年版10元以上各券別紙幣均有一圓形局部圖案，迎光觀察，正背圖案重合成一個(gè)完整的古錢幣圖案。

假幣的識(shí)別方法

為便于社會(huì)公眾方便快速地鑒別人民幣真?zhèn)?，從人民幣設(shè)計(jì)之初，主持者就從多方面設(shè)計(jì)了防偽措施，對(duì)普通群眾來講。識(shí)別假幣的最簡(jiǎn)單方法可以概括為：眼看、手摸、耳聽、機(jī)測(cè)。

眼看：一看鈔票的水印。真幣的水印層次分明、立體感強(qiáng)，透光觀察清晰。假幣水印多是用淺色油墨加印在紙張正背面。不需迎光透視就能看到。二看50、100元看左下角光變面額數(shù)字是否在金色和綠色(50元)、藍(lán)色和綠色(100元)之間發(fā)生變化，假幣采用珠光油墨或綠色油墨印刷，不會(huì)變色。三看對(duì)印古錢幣對(duì)印圖案、膠印、凹印接線印刷對(duì)接是否吻合。假幣受印刷設(shè)備和技術(shù)的限制，對(duì)印不吻合，存在錯(cuò)位、間隔、重疊等現(xiàn)象。四看安全線。真幣安全線是將金屬或塑料線條夾在鈔紙中間，實(shí)物與安全線融為一體，結(jié)合牢固，具有磁性，安全線上可見數(shù)字縮微文字或全息圖案。假幣一般是印上的，少數(shù)假幣加入實(shí)物安全線但沒有相關(guān)信息。五看隱形面額數(shù)字。第五套人民幣真幣右上角橢圓處，通過一定角度清晰可見與鈔票面額相同的數(shù)字，假幣無隱形面額數(shù)字。

手摸：一摸紙張的厚度。假幣用紙是普通膠版紙或普通書寫紙，手感較厚。二摸雕刻凹版印刷圖案手感。人民幣紙幣在人物頭像、行名、主景圖案、盲文面額數(shù)字、凹印手感線等部位采用雕刻凹版印刷，仔細(xì)觸摸是明顯凹凸感；假幣為膠印印刷，無凹凸感，少量假幣通過二次加工，要么是在人物頭像和凹印手感線部位壓印凹印手感，要么在整張鈔票上壓印凹印手感，而真幣只有在使用凹印印刷技術(shù)的部位有凹印手感。

耳聽：鈔票紙是特殊紙張。挺括耐折，用手抖動(dòng)會(huì)發(fā)出清脆的聲音。假幣紙張綿軟，抖動(dòng)時(shí)聲音沉悶。

第5篇：數(shù)字雕刻技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]隆鼻術(shù)；鼻骨下點(diǎn)；影像

[中圖分類號(hào)]R622

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1008-6455(2012)07-1128-02

硅膠假體隆鼻術(shù)是美容整形外科最常實(shí)施的手術(shù)之一，植入硅膠假體能夠整體抬高鼻背高度，改善鼻背部低平達(dá)到鼻部美容效果。目前，臨床隆鼻對(duì)硅膠假體的雕刻主要依賴于術(shù)者臨床經(jīng)驗(yàn)，往往出現(xiàn)硅膠假體基底和鼻骨表面貼合不佳，引發(fā)醫(yī)療糾紛；頭顱X線影像測(cè)量是一種可靠的頭影評(píng)估辦法，鼻骨下點(diǎn)側(cè)位x影像利于解決上述問題。數(shù)字化X線機(jī)獲取圖像在分辨率、對(duì)比度、寬容度和灰階指數(shù)等優(yōu)于傳統(tǒng)X線機(jī)。本研究對(duì)單純隆鼻患者進(jìn)行數(shù)字化x線頭顱側(cè)位攝片，測(cè)量骨性鼻額角同鼻骨下點(diǎn)同鼻根點(diǎn)和鼻尖點(diǎn)連線間關(guān)系，分析局部美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到對(duì)硅膠假體雕刻的指導(dǎo)作用。

1資料和方法

1.1來源：河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院和中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)整形外科醫(yī)院門診就診的40例鼻背低平患者，自愿要求行硅膠假體隆鼻術(shù)。男10例，女30例，年齡21～29歲。所有研究對(duì)象簽署手術(shù)知情同意書，術(shù)前拍攝數(shù)字化x線頭顱側(cè)位片。

1.2數(shù)字化x線頭顱側(cè)位片拍攝參數(shù)：患者取側(cè)坐位、眶耳平面和地面平行、自然閉攏雙唇、平靜呼吸和無吞咽動(dòng)作。島津數(shù)字化x線機(jī)拍攝頭顱側(cè)位技術(shù)參數(shù)：光柵范圍25cm×10cm，焦點(diǎn)定位鼻根部，射線強(qiáng)度60KV；曝光時(shí)間1.5s。x線球管和投照物體的距離選擇1m、1.5m和2m(圖1)。

1.3鼻背部軟組織和骨性檢測(cè)指標(biāo)：額骨最高點(diǎn)(A)：頭顱矢狀面額骨最凸點(diǎn)；鼻根點(diǎn)(B)：鼻額縫處最凹點(diǎn)；鼻骨下點(diǎn)(C)：鼻骨遠(yuǎn)端的最前點(diǎn)；鼻尖點(diǎn)(D)：鼻尖遠(yuǎn)端的最前突出點(diǎn)；骨性鼻額角(ZABC)：額骨最高點(diǎn)(A)和鼻骨下點(diǎn)(C)分別向鼻根點(diǎn)(B)連線形成的夾角(圖2)。島津數(shù)字化x線機(jī)白帶圖形分析軟件，將頭顱側(cè)位片的鼻根點(diǎn)為原點(diǎn)，設(shè)定Y和x軸，單位毫米。

1.4鼻部植入硅膠假體的雕刻：臨床操作中針對(duì)鼻骨下點(diǎn)同鼻根點(diǎn)和鼻尖點(diǎn)連線間關(guān)系，對(duì)硅膠假體基底采用去除或填充方式進(jìn)行雕刻和修整。

2結(jié)果

2.1 x線球管和投照物體的距離評(píng)估：x線球管和投照物體的距離選擇2m時(shí)，投照物體X線數(shù)字化影像的不良效應(yīng)如放大效應(yīng)和邊緣模糊度優(yōu)于0.75m和1m。

2.2鼻側(cè)位數(shù)字化x線影像評(píng)估：本研究患者的骨性鼻額角(∠ABC)檢測(cè)結(jié)果雷同于李華等檢測(cè)數(shù)據(jù)；數(shù)字化x線頭顱側(cè)位片鼻部影像∠BcD存在位于Bc線的前側(cè)、重疊和后側(cè)；分別呈駝峰樣隆起、平滑過渡和龕影樣凹陷等三種形式。

2.3隆鼻術(shù)后的效果評(píng)估：①鼻背部抬高滿意46例，不滿意4例；②額鼻角流暢48例，額鼻角欠流暢2例；⑧假體固定良好50例，假體固定不良0例。

3討論

3.1數(shù)字化x線機(jī)獲取影像質(zhì)量高于傳統(tǒng)膠片的模擬影像，為隆鼻術(shù)前的鼻背抬高程度評(píng)估提供清晰、可靠的數(shù)字化x線影像資料Ⅲ。x線球管、投照物體和感光屏三者間距離的變化，導(dǎo)致投照物體X線影像同投照物體的真實(shí)吻合程度存在變化。感光屏和投照物體之間距離在數(shù)字化X線攝片實(shí)踐中相對(duì)固定，只有改變X線球管和投照物體之間距離可以獲取真實(shí)的X線影像資料。避免因投照距離近導(dǎo)致的投照物體x線影像失真，臨床實(shí)踐中x線球管同感光屏間距離優(yōu)選為2m：x線球管激發(fā)x線同投照物體邊緣近似于平行，避免x線同投照物體邊界過度成角，導(dǎo)致投照物體X線影像的放大效應(yīng)而失真(圖1)。數(shù)字化x線機(jī)頭顱側(cè)位片提供清晰的骨性額鼻角及鼻骨下點(diǎn)同鼻根點(diǎn)和鼻尖最高點(diǎn)連線間關(guān)系，為隆鼻術(shù)前硅膠假體雕刻提供一種可靠的影像學(xué)評(píng)估方法。

第6篇：數(shù)字雕刻技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：廣告標(biāo)牌；雕刻機(jī)；SolidWorks

雕刻機(jī)作為一種數(shù)控加工設(shè)備，使用范圍廣、生產(chǎn)效率高。市場(chǎng)上雕刻機(jī)大致分為機(jī)械雕刻機(jī)和激光雕刻機(jī)，大小功率和應(yīng)用范圍各不相同。在美國等一些發(fā)達(dá)國家，雕刻機(jī)就像復(fù)印機(jī)、打印機(jī)一樣普及，是很多公司辦公必備品之一。數(shù)控雕刻機(jī)較之傳統(tǒng)雕刻機(jī)加工的成品更富于個(gè)性化，工作效率更高、周期更短。文章所闡述的就是一款小幅面廣告標(biāo)牌雕刻機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程[1]。廣告標(biāo)牌雕刻機(jī)主要用于廣告媒體宣傳領(lǐng)域，加工原理屬于機(jī)械式切削雕刻機(jī)?？傻窨痰牟牧戏浅V泛，包括金屬、鋁塑板、銅板、橡皮、PVC板、ABS板、亞克力、雙色板、石材和人造石材等多種材料。根據(jù)市場(chǎng)需求，主要用于高速高質(zhì)量進(jìn)行廣告標(biāo)牌制作、胸卡制作和亞克力字切割。

1 廣告標(biāo)牌雕刻機(jī)的工作參數(shù)和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本機(jī)小幅面廣告標(biāo)牌雕刻機(jī)的雕刻幅面范圍是500mm×300mm，Z軸行程是80mm，屬于小幅面廣告標(biāo)牌雕刻機(jī)范疇；X、Y軸最大進(jìn)給速度60mm/s，Z軸最大進(jìn)給速度30mm/s；主軸轉(zhuǎn)速（rpm）：6000～20000，加工精度0.025mm，重復(fù)定位精度0.01mm。雕刻機(jī)工作原理是先由專用電腦軟件對(duì)廣告標(biāo)牌進(jìn)行設(shè)計(jì)和排版，軟件分析運(yùn)算后自動(dòng)生成刀具插補(bǔ)軌跡，同時(shí)把數(shù)據(jù)通過電腦傳送到雕刻機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器中，由控制器轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率信號(hào)，控制X，Y，Z三軸按照軟件設(shè)計(jì)的刀具路徑進(jìn)行加工工作。

在進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，通過調(diào)研和檢索同類型雕刻機(jī)等相關(guān)技術(shù)資料，結(jié)合設(shè)備工作特點(diǎn)進(jìn)行分析和研究，提出并選擇合理設(shè)計(jì)方案，利用SolidWorks實(shí)體建模軟件完成500×300幅面廣告標(biāo)牌雕刻機(jī)的三維實(shí)體模型虛擬展示和裝配模擬。SolidWorks軟件可以勝任很多輔助設(shè)計(jì)工作，包括進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，各部件組成零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)；對(duì)結(jié)構(gòu)件和傳動(dòng)件進(jìn)行受力分析與強(qiáng)度校核。裝配工藝分析，進(jìn)行組件、部件和整機(jī)的虛擬裝配，建立整機(jī)三維模型；制作整機(jī)的虛擬樣機(jī)展示和工作過程仿真視頻等等[2]。

雕刻機(jī)的機(jī)械本體部分主要由底座、主軸、橫梁、立柱和工作臺(tái)等五部分構(gòu)成，整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)SolidWorks三維圖如圖1所示。由圖中可見，雕刻機(jī)的立柱部分是固定不動(dòng)的，雕刻頭可以在進(jìn)給機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下作垂直方向上下移動(dòng)和橫向左右移動(dòng)，工作臺(tái)作縱向前后移動(dòng)。之所以選擇這種工作臺(tái)布局進(jìn)給方案，主要是考慮到進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置電機(jī)功率小、傳動(dòng)系統(tǒng)所占空間也十分有限，可以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)移動(dòng)阻力大幅減小；該設(shè)計(jì)方案的最大優(yōu)點(diǎn)是雕刻頭運(yùn)動(dòng)精度比較容易保證。為了有效應(yīng)對(duì)切削加工中偶發(fā)較大力矩對(duì)導(dǎo)軌產(chǎn)生不利的變形影響，采取了加寬X、Y、Z三個(gè)方向上的兩根直線滾動(dòng)導(dǎo)軌之間跨距的辦法，從機(jī)床的整體布局上保證機(jī)床的剛性可靠，能夠完全滿足加工要求。在保證雕刻機(jī)整機(jī)具備可靠機(jī)械剛度的前提下，出于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低總重和最大限度提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率的設(shè)計(jì)目標(biāo)，主體承重部件采用鋁合金拉延型材和軋制鋁板制造，防護(hù)件用塑料件和飯金件制造，最后用標(biāo)準(zhǔn)件和定位銷連接固定。

2 雕刻機(jī)結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案

雕刻機(jī)的底座總成是整個(gè)雕刻機(jī)基礎(chǔ)部件，雕刻機(jī)的重量幾乎都由底座來承載，所以它必須要有很好的剛度特性，嚴(yán)格控制變形誤差。工作臺(tái)總成包括導(dǎo)軌、Y軸方向的絲杠以及工作臺(tái)本體部分。工作臺(tái)的作用是定位和支撐被雕刻材料，通常把工作臺(tái)設(shè)計(jì)為表面有T形溝槽的平臺(tái)，它在絲杠的帶動(dòng)和導(dǎo)軌的導(dǎo)向下做直線運(yùn)動(dòng)。橫梁部分結(jié)構(gòu)由X軸絲杠與其兩側(cè)的導(dǎo)軌，以及支撐橫梁的支架組成。橫梁起到支撐Z軸部件的作用。機(jī)頭部分結(jié)構(gòu)由主軸組件、絲杠、支架、導(dǎo)軌組成，該機(jī)構(gòu)總成的作用是實(shí)現(xiàn)雕刻機(jī)Z向雕刻進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

雕刻機(jī)主軸傳動(dòng)系統(tǒng)采用的是電機(jī)和主軸直聯(lián)的方式傳動(dòng)，主軸結(jié)合電機(jī)驅(qū)動(dòng)完成加工過程中所需的高速旋轉(zhuǎn)銑削；主軸傳動(dòng)系統(tǒng)還包括Z向絲杠和導(dǎo)軌。電主軸的結(jié)構(gòu)是采用變頻電機(jī)和機(jī)床主軸合二為一，就是帶有冷卻套的定子裝配在主軸結(jié)構(gòu)的腔體內(nèi)部，然后和機(jī)床直接連接成為一體，機(jī)床主軸腔體就是電機(jī)的機(jī)座，形成集成式的電機(jī)主軸[3]。

這種集成式主軸結(jié)構(gòu)使得變頻電機(jī)和機(jī)床主軸的連接形成“直連”方式，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同時(shí)也是機(jī)床主軸的關(guān)主件，其間不必設(shè)計(jì)中間傳動(dòng)鏈，有效提高了傳動(dòng)效率。進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置包括X和Y兩個(gè)方向的往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中Y向進(jìn)給系統(tǒng)固定在橫梁上，使得導(dǎo)軌布局由平面式改進(jìn)為空間式；X向進(jìn)給系統(tǒng)和工作平結(jié)固定在底座上。

通常導(dǎo)軌的安裝應(yīng)能夠滿足如下要求：剛度好、承載能力大、摩擦阻力小、精度高、精度保持性好、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、工藝性好，便于加工、裝配、調(diào)整和維修。由于廣告標(biāo)牌雕刻機(jī)床要求具有良好的靈活性來滿足機(jī)床高速雕刻的要求，在選擇導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)類型時(shí)選擇的是X、Y軸方向上均采用GGB型（四方向等載荷型）高精度直線導(dǎo)軌。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌通常是兩條導(dǎo)軌組合在一起，配套成對(duì)使用。該類型導(dǎo)軌可以進(jìn)行水平式安裝，也可以進(jìn)行傾斜或垂直式安裝。為了確保兩條導(dǎo)軌能夠平行，通常把其中一條導(dǎo)軌作為基準(zhǔn)導(dǎo)軌[4]。導(dǎo)軌安裝形式又分為單導(dǎo)軌定位以及雙導(dǎo)軌定位兩種，本雕刻機(jī)在X、Y軸方向上均采用雙導(dǎo)軌定位；Z軸方向采用圓柱式導(dǎo)軌定位（見圖1）。

3 結(jié)束語

考慮到廣告標(biāo)牌個(gè)性化突出，圖案復(fù)雜、樣式繁多，需要進(jìn)行精細(xì)雕刻加工，所以該機(jī)床一般采用配有小尺寸加工刀具。整機(jī)體積小、重量輕，安裝簡(jiǎn)易，運(yùn)輸方便。能有效降低廣告標(biāo)牌制作的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證個(gè)性化廣告標(biāo)牌的加工質(zhì)量，顯著提高工作效率，具有廣闊的市場(chǎng)前景和實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]李光學(xué)，李輝.基于嵌入式的數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].世界電子元器件，2012（6）.

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[3]楊紅華.數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].湖南農(nóng)機(jī)，2008（5）：188-190.

第7篇：數(shù)字雕刻技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控雕刻機(jī)；齒輪齒條傳動(dòng)；四軸同步控制

引言

VC0212X4數(shù)控木工雕刻機(jī)是一種四軸三維立體雕刻機(jī)，適用于樓梯扶手，花形立柱等木材的加工,具有加工效率高，裝夾便捷，適用范圍廣等特點(diǎn)，最大可以加工直徑200mm,長(zhǎng)度1200mm的工件。該機(jī)床的四軸結(jié)構(gòu)如圖1所示：

1原雕刻機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和存在的問題

最初設(shè)計(jì)的該型號(hào)雕刻機(jī)是通過四個(gè)步進(jìn)電機(jī)各自帶動(dòng)傳動(dòng)比為1:3的同步帶結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)控制四個(gè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作。該結(jié)構(gòu)中4個(gè)步進(jìn)電機(jī)各自獨(dú)立控制4個(gè)軸運(yùn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)由數(shù)控系統(tǒng)控制。但是在實(shí)際加工中經(jīng)常會(huì)遇到客戶反映四個(gè)旋轉(zhuǎn)軸不同步的問題，具體表現(xiàn)在加工的零件花紋深淺不一，圓周結(jié)合處有隔擋等情況。根據(jù)客戶反映的情況結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員和工程師的分析，大致可以從以下幾個(gè)方面來說明四個(gè)軸產(chǎn)生不同步的原因：

1.1步進(jìn)電機(jī)本身存在的誤差。由于考慮成本的原因，該機(jī)床所配的電機(jī)比

較低端，從數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)到步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作的過程中，由于電機(jī)自身的誤差，無法保證四臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)角度，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都同步，這是產(chǎn)生四個(gè)旋轉(zhuǎn)軸不同步的首要原因。

1.2同步帶結(jié)構(gòu)的誤差。電機(jī)與主動(dòng)帶輪連為一體，電機(jī)動(dòng)作時(shí)帶動(dòng)同步帶

并通過同步帶帶動(dòng)與從動(dòng)帶輪連為一體的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。由于帶輪和同步帶加工的誤差，在傳動(dòng)的過程中無法保證傳動(dòng)比和理論上完全一致。此外在機(jī)床進(jìn)行加工的過程中，電機(jī)需要不斷的變換正反轉(zhuǎn)的動(dòng)作，由于同步帶與帶輪之間的間隙導(dǎo)致了動(dòng)作的滯后性，并產(chǎn)生反向間隙。這是產(chǎn)生四個(gè)旋轉(zhuǎn)軸不同步的主要原因。

1.3機(jī)床裝配過程中產(chǎn)生的誤差。由于裝配工人的水平有高低、裝配方式各

有不同、配套零部件的誤差等原因都會(huì)導(dǎo)致機(jī)床的精度降低，就有可能無法保證四個(gè)軸的同步性。

1.4加工件裝夾的誤差。VC0212X4四軸數(shù)控雕刻機(jī)加工的對(duì)象是柱形木材。

裝夾時(shí)木材的一端抵住旋轉(zhuǎn)軸的頂尖，另外一端用尾架頂住。木材材質(zhì)較軟，加工變形大，裝夾時(shí)產(chǎn)生的誤差也比較大。

2旋轉(zhuǎn)軸技術(shù)問題的探討與解決方案

綜上所述，為解決VC0212X4四軸數(shù)控雕刻機(jī)旋轉(zhuǎn)軸不同步的問題，我們需要從前面分析的幾個(gè)方面來考慮解決方案，具體如下：

2.1重新設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械結(jié)構(gòu)。利用齒輪齒條結(jié)構(gòu)代替四個(gè)電機(jī)通過同步

帶帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)，新的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

新設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)只需要一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過同步帶結(jié)構(gòu)帶動(dòng)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪和齒條嚙合，齒條安裝在線性導(dǎo)軌上，齒條左右運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)其余三個(gè)從動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。在新的結(jié)構(gòu)中，電機(jī)和同步帶結(jié)構(gòu)從原來的四套減少到一套，這就避免了因?yàn)殡姍C(jī)和同步帶結(jié)構(gòu)帶來的同步性不一致問題。同時(shí)我們根據(jù)市場(chǎng)導(dǎo)向，結(jié)合國內(nèi)國外市場(chǎng)的特點(diǎn)，選擇合適的電機(jī)，控制電機(jī)自身的精度，同步帶和同步帶輪也選用國內(nèi)知名廠家的產(chǎn)品，線性導(dǎo)軌選用臺(tái)灣知名品牌，齒輪齒條選用進(jìn)口高精度的產(chǎn)品。這些措施從根本上改善了機(jī)床的精度，保證了四個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的同步性。

在設(shè)計(jì)的過程中綜合考慮了各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，選定了齒輪齒條和渦輪蝸桿兩種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，針對(duì)該雕刻機(jī)的加工特點(diǎn)和精度要求，在查閱專利文件同時(shí)分析比較了兩者的優(yōu)缺點(diǎn)后選擇了齒輪齒條的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，沖擊小，無噪音；蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性；渦輪蝸桿齒面滑動(dòng)速度大，摩擦與磨損嚴(yán)重，傳動(dòng)效率低。發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高，為了散熱和減小磨損，常需貴重的抗磨材料和良好的裝置，成本較高；蝸桿的軸向力較大。

齒輪齒條機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：承載力大，傳動(dòng)速度高，齒條可以長(zhǎng)距離安裝并且高速運(yùn)轉(zhuǎn)，齒條齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。加工安裝精度差，傳動(dòng)噪音大，磨損大。

2.2提高裝配質(zhì)量的控制，制定嚴(yán)格的裝配工藝文件，明確裝配工藝要求，

關(guān)鍵部件的裝配選用熟練工人進(jìn)行操作，嚴(yán)格檢驗(yàn)裝配精度。

2.3針對(duì)裝夾工件產(chǎn)生的誤差，我們?cè)诿總€(gè)旋轉(zhuǎn)軸的頂尖增加了三個(gè)小

頂尖，從而增加木材與旋轉(zhuǎn)軸的接觸面積，盡量減少裝夾誤差。

通過一系列的技術(shù)改進(jìn)和質(zhì)量控制，VC0212X4四軸數(shù)控雕刻機(jī)旋轉(zhuǎn)軸同步性問題得到了很好的解決，產(chǎn)品質(zhì)量有了很大的提高。

3結(jié)語

針對(duì)VC0212X4四軸數(shù)控雕刻機(jī)加工中存在的問題，從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，裝配工藝要求，工裝夾具等方面入手，綜合考慮了各方面的影響因素，比較分析了齒輪齒條和蝸輪蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)查閱相關(guān)專利文件的技術(shù)說明和權(quán)力要求，提出了合理的解決方案，解決了實(shí)際生產(chǎn)中的問題。

通過這款機(jī)器的技術(shù)改進(jìn)，帶動(dòng)了其他各類機(jī)器的質(zhì)量整頓和技術(shù)改進(jìn)，提高了管理水平，產(chǎn)品質(zhì)量有了很大的提高，生產(chǎn)的產(chǎn)品獲得了國內(nèi)外客戶的好評(píng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔志遠(yuǎn).小型雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)(J). 組合機(jī)床與自動(dòng)化技術(shù),2011(2):100-102.

第8篇：數(shù)字雕刻技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：水晶內(nèi)雕 工作參數(shù) 內(nèi)容及方法

一、引言

由于世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，我國工藝品出口增長(zhǎng)迅猛，并逐漸成為全球最具競(jìng)爭(zhēng)力的工藝品貿(mào)易中心。隨著人們的消費(fèi)程度越來越高，工藝品市場(chǎng)需求變化越來越快，工藝品掀起了一股時(shí)尚的潮流。作為目前國際上最先進(jìn)、最流行的玻璃內(nèi)雕刻工藝加工方法，水晶內(nèi)雕技術(shù)不僅能將三維圖像完美、清晰的呈現(xiàn)于水晶內(nèi)部，并且制得的水晶工藝品圖像栩栩如生且永不變色，可持久保存，極具個(gè)性化和紀(jì)念意義。為體現(xiàn)我校教學(xué)與科研并重、理論與實(shí)踐結(jié)合、建設(shè)與特色共舉的發(fā)展理念與市場(chǎng)需求，更好地對(duì)學(xué)校良好育人氛圍進(jìn)行宣傳，本項(xiàng)目擬采用三維掃描儀與激光內(nèi)雕機(jī)兩者相結(jié)合的方法，完成本校樓宇建筑系列水晶工藝品的雕刻。此外，所制得的工藝品還可以作為禮物贈(zèng)送給校友或者畢業(yè)生，這不僅是一份禮物，更是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的一份力量。更重要的是，學(xué)生可以借此提高認(rèn)知，贏得機(jī)遇，掌握市場(chǎng)。

二、項(xiàng)目研究目標(biāo)

水晶激光內(nèi)雕工藝品市場(chǎng)需求大，投資回報(bào)高，如若找尋出此設(shè)備的應(yīng)用規(guī)律并將其歸為“系統(tǒng)”乃至形成專利，那么市場(chǎng)前景將十分可觀，同時(shí)也為激光器在我國內(nèi)雕行業(yè)中的應(yīng)用帶來了強(qiáng)大的動(dòng)力。根據(jù)我校先進(jìn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)室的根本狀況，本項(xiàng)目擬采用三維成像技術(shù)與三維建模設(shè)計(jì)軟件將校園建筑進(jìn)行三維建模及渲染，所得立體圖形經(jīng)格式轉(zhuǎn)換及修正后，傳輸至激光內(nèi)雕刻機(jī)，激光內(nèi)雕刻機(jī)通過改變參數(shù)，如點(diǎn)陣數(shù)量，激光能量值大小等，突破水晶炸裂問題，確定水晶炸裂閾值，此外，通過數(shù)以百計(jì)的實(shí)驗(yàn)找出參數(shù)設(shè)置規(guī)律及調(diào)整經(jīng)驗(yàn)值，從而實(shí)現(xiàn)三維圖形在水晶內(nèi)部雕刻的最佳效果。為了保證項(xiàng)目進(jìn)行的順利性，我們需要著手解決如下關(guān)鍵問題：

（1）如何將樓宇等大型建筑物的實(shí)體通過逆向工程設(shè)備導(dǎo)入三維軟件。（2）計(jì)算機(jī)與內(nèi)雕機(jī)圖像傳輸、文件格式轉(zhuǎn)換及手工修正規(guī)律探尋。（3）如何實(shí)驗(yàn)以確定水晶的損傷閾值、各類圖案加工時(shí)的最佳參數(shù)。

（一）逆向輸入。用三維掃描儀對(duì)校園建筑進(jìn)行逆向掃描，并分析其幾何構(gòu)造與外觀數(shù)據(jù)，將搜集到的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)部并進(jìn)行三維重建計(jì)算，在虛擬世界中創(chuàng)建校園建筑的數(shù)字模型，再將其轉(zhuǎn)換格式并手工修正，輸出給激光內(nèi)雕機(jī)。

（二）項(xiàng)目實(shí)施手段及方法。通過在激光雕刻機(jī)的算點(diǎn)軟件及雕刻軟件中進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，控制發(fā)射的激光束在水晶的內(nèi)部精確聚焦產(chǎn)生能量，使水晶內(nèi)部發(fā)生局部爆炸，產(chǎn)生白色微小點(diǎn)單元，根據(jù)轉(zhuǎn)換好的校園建筑三維數(shù)據(jù)軌跡移動(dòng)激光焦點(diǎn)位置，在水晶內(nèi)部雕刻出圖案。

（三）確定參數(shù)。通過適當(dāng)實(shí)驗(yàn)方法，反復(fù)調(diào)節(jié)每個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)以確定水晶破壞的閾值，使雕刻的圖案以最佳的三維形態(tài)在水晶內(nèi)部展現(xiàn)。

三、擬采用的研究方法，技g路線及實(shí)驗(yàn)方案

（一）研究方法。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用控制變量法、實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析法，通過控制電流、電壓、生成點(diǎn)云的點(diǎn)，線，面密度、平行面的面積及間距、打標(biāo)點(diǎn)的集中度，來觀察水晶是否出現(xiàn)爆裂的現(xiàn)象。單一改變內(nèi)雕機(jī)內(nèi)某一參數(shù)，找出不同類型三維圖形的最佳參數(shù)標(biāo)定組，實(shí)現(xiàn)水晶內(nèi)雕實(shí)物加工的完整性。

（二）技術(shù)路線。方案的設(shè)計(jì)一工作參數(shù)的設(shè)定一制作時(shí)的數(shù)據(jù)控制一完成作品一真實(shí)操作下的對(duì)比一形成相關(guān)報(bào)告

（三）實(shí)驗(yàn)方案。本項(xiàng)目擬采用半閉環(huán)試驗(yàn)方案：采集樓宇的三維圖像信息一編輯并建立虛擬三維模型一導(dǎo)入內(nèi)雕算點(diǎn)軟件一試驗(yàn)多組算點(diǎn)參數(shù)一試驗(yàn)多組雕刻參數(shù)一將得到的多組內(nèi)雕成品與原始三維模型、真實(shí)樓宇進(jìn)行比對(duì)一整理比對(duì)信息一反饋至參數(shù)組設(shè)定環(huán)節(jié)。

四、過程中的關(guān)鍵點(diǎn)闡述

（一）數(shù)據(jù)的采集。利用三維掃描儀配合著數(shù)碼相機(jī)、GPS定位裝置等附件，分析預(yù)雕刻校內(nèi)建筑物的幾何構(gòu)造與外觀數(shù)據(jù)，將搜集到的數(shù)據(jù)用來進(jìn)行三維重建計(jì)算，創(chuàng)建物體幾何表面的點(diǎn)云。由三維激光掃描儀直接與數(shù)碼相機(jī)、GPS定位裝置、升降臺(tái)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、應(yīng)用軟件以及其他附件相結(jié)合。以本團(tuán)隊(duì)之前使用過的RiegILMS-Z420i三維激光掃描儀為例，該掃描儀是以反射鏡進(jìn)行垂直方向掃描，水平方向則以伺服計(jì)步馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)儀器來完成水平360度掃描，從而獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

（二）數(shù)據(jù)的傳遞。通過三維相機(jī)或三維掃描儀獲取的圖像信息，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換并進(jìn)一步手工調(diào)整，從而傳遞給激光內(nèi)雕機(jī)。下圖表示以三維掃描儀為例的掃描及傳輸過程。

（三）確定各項(xiàng)參數(shù)。反復(fù)試驗(yàn)多組算點(diǎn)參數(shù)、雕刻參數(shù)。采用控制變量法，分別對(duì)電流、電壓、生成點(diǎn)密度、平行面的面積及間距、打標(biāo)點(diǎn)的集中度，進(jìn)行逐一單一變量控制，單一改變內(nèi)雕機(jī)工作的環(huán)境，來觀察水晶是否出現(xiàn)爆裂的現(xiàn)象，找出最合適的條件，實(shí)現(xiàn)水晶內(nèi)雕實(shí)物加工的完整性。加工出三維掃描儀預(yù)置形狀的水晶工藝品。

（四）項(xiàng)目的實(shí)施。通過聚焦，使激光的能量密度在到達(dá)要加工區(qū)域之前低于水晶的破壞閾值，而在希望加工的區(qū)域則超過這一臨界值。脈沖激光的能量可以在瞬間使水晶受熱炸裂，從而產(chǎn)生微米至毫米數(shù)量級(jí)的微裂紋，由于微裂紋對(duì)光的散射而呈白色。通過已經(jīng)設(shè)定好的計(jì)算機(jī)程序控制在水晶內(nèi)部雕刻出特定的形狀，水晶的其余部分則保持原樣。

（五）整理。將得到的水晶工藝品與原始三維模型、真實(shí)樓宇進(jìn)行比對(duì)，整理數(shù)據(jù)并分析，得出最佳參數(shù)，獲得最完美的水晶工藝品。

第9篇：數(shù)字雕刻技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)三維技術(shù)；Maya；銅綠山采礦遺址；ZBrush

中圖分類號(hào)：TD852 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5312（2014）26-0276-01

隨著數(shù)字媒體技術(shù)的快速發(fā)展，在文化古跡保護(hù)和旅游景區(qū)建設(shè)方面使用計(jì)算機(jī)三維技術(shù)，制作的宣傳短片可以用于多種平臺(tái)，可以提高宣傳力度。這種新穎的視頻短片宣傳方式更容易為大眾接受。

本文基于國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目，研究的就是銅綠山遺址的三維重現(xiàn)。通過Maya等軟件對(duì)銅綠山采礦遺址進(jìn)行模型構(gòu)建和材質(zhì)制作，在其三維動(dòng)畫作品《磁湖沉壁銅綠山》中重現(xiàn)黃石市古代恢弘的采礦過程，以達(dá)到宣傳和保護(hù)歷史文化的效果，由于在前期三維重現(xiàn)中的良好技術(shù)基礎(chǔ)，該動(dòng)畫作品獲得第五屆全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽全國二等獎(jiǎng)，現(xiàn)將其研究實(shí)踐總結(jié)如下：

一、銅綠山采礦遺址的模型制作

銅綠山采礦遺址是古代黃石主要的采礦之地，這里蘊(yùn)藏著豐富的多種金屬共生的銅鐵礦床。銅綠山古銅礦遺址博物館是中國第一座反映古代礦冶科技史的專門性博物館。在博物館內(nèi)，可以看到春秋時(shí)期運(yùn)用木制榫接方框支架維護(hù)的豎井、平巷、盲井、斜井等。它們縱橫交錯(cuò)，展現(xiàn)了礦工在期間作業(yè)的系列過程，豐富地再現(xiàn)了當(dāng)時(shí)采掘礦石的情景。為對(duì)銅綠山采礦遺址的三維重現(xiàn)提供了很好的參考。

本案例的主要研究對(duì)象就是銅綠山采礦遺址。設(shè)計(jì)主要流程是針對(duì)采礦遺址的大體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和研究，然后在Maya中對(duì)采礦遺址進(jìn)行模型上的仿真制作，接下來對(duì)于不同材質(zhì)進(jìn)行貼圖，最后形成整體的虛擬建筑，即在計(jì)算機(jī)上重現(xiàn)了銅綠山采礦遺址。

模型制作之前要統(tǒng)一協(xié)商好文件儲(chǔ)存，便于后期組合各成員分工而做的場(chǎng)景模型要求模型跟真實(shí)的盡可能相近，所以在建模過程中需要經(jīng)常對(duì)比拍攝到的圖片。再使用ZBrush畫筆精心雕刻使模型的形狀最大限度地接近真實(shí)場(chǎng)景。

需要注意的是千萬不要把模型直接導(dǎo)入到Maya中使用，雕刻完成的模型不能直接使用，原因是雕刻完的模型有幾百萬個(gè)面，如果直接導(dǎo)入到Maya軟件中去的話，軟件運(yùn)行就會(huì)變得很慢，會(huì)嚴(yán)重影響制作效率，所以需要把這些細(xì)節(jié)做一張法線貼圖。這張貼圖也可以直接貼到模型上去的，這樣就解決了法線貼圖的問題。

做模型最主要的是把握模型的整體結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)的把握是至關(guān)重要的第一步。制作模型時(shí)，一定要多觀察，多思考，就把每一個(gè)模型當(dāng)作一件藝術(shù)品來看待，盡量的把它雕琢完美。還有模型需要記得隨時(shí)保存，三維軟件普遍都比較大，會(huì)存在一定的不穩(wěn)定性，這樣可以避免軟件故障或其他的原因造成模型損壞從而前功盡棄，歷史記錄也要適時(shí)的刪除，不然的話會(huì)占用內(nèi)存加大文件量，還有可能導(dǎo)致模型出現(xiàn)問題。

二、銅綠山采礦遺址的貼圖繪制

貼圖的制作直接關(guān)系到三維模型的最后效果，好的材質(zhì)決定了好的動(dòng)畫品質(zhì)。好的材質(zhì)可以更好表現(xiàn)出實(shí)際場(chǎng)景的具體細(xì)節(jié)，仿真效果就越好。這里介紹了銅綠山采礦遺址貼圖過程中使用到的技術(shù)―法線貼圖，法線貼圖也是在ZBrush中完成的。

法線貼圖是可以應(yīng)用到3D表面的特殊紋理，一般的紋理只可以用于2D表面。作為凹凸紋理的擴(kuò)展，它包括了每個(gè)像素的高度值，內(nèi)含許多細(xì)節(jié)的表面信息，能夠在平平無奇的物體上，創(chuàng)建出許多特殊的立體外形。

法線貼圖多用在CG動(dòng)畫的渲染以及游戲畫面的制作上，將具有高細(xì)節(jié)的模型通過映射烘焙出法線貼圖，貼在低邊模型的法線貼圖通道上，使之擁有法線貼圖的渲染效果，卻可以大大降低渲染時(shí)需要的面數(shù)和計(jì)算內(nèi)容，從而達(dá)到優(yōu)化動(dòng)畫渲染和游戲渲染的效果，是最近比較被關(guān)注的技術(shù)，也將成為以后一大主流技術(shù)。

模型完成后開始輸出貼圖，在ZBrush中雕刻的模型可以利用軟件自帶的Normal map工具進(jìn)行法線貼圖制作。該模型的精度比較高，所以法線貼圖計(jì)算時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)。接下來其它收集其他的貼圖，團(tuán)隊(duì)使用的是單反高精度相機(jī)，實(shí)地采集了場(chǎng)景的每一部分材質(zhì)，與現(xiàn)有的材質(zhì)庫進(jìn)行了比較，最后選取了一些比較貼近實(shí)際場(chǎng)景的材質(zhì)，在photoshop軟件中進(jìn)行了設(shè)計(jì)和加工。圖1就是烘培的法線貼圖，這張法線貼圖上的細(xì)微紋理就是在平面模型上凸顯出來的紋理，使用法線貼圖的模型不僅降低了模型的面數(shù)，還達(dá)到精細(xì)的效果。

一般制作貼圖時(shí)可能會(huì)遇到這樣的問題：圖片大小不匹配需要調(diào)整貼圖的大小，調(diào)大或調(diào)小圖片的像素發(fā)生變化，比調(diào)整前看上去模糊需要在輸出UV圖時(shí)應(yīng)該盡量選擇合適的尺寸，最好是和要用到的貼圖素材大小相適。但往往所需的貼圖素材大小是不一致的，有的還是需要調(diào)整大小避免不了有的圖片失真，為了減小失真，建議輸出最終貼圖時(shí)，將圖片的輸出質(zhì)量設(shè)高一點(diǎn)。銅綠山采礦遺址的貼圖就可以省略掉這一步了，因?yàn)榉ň€貼圖是在ZBrush中根據(jù)模型來導(dǎo)出來的，相當(dāng)于是給模型量身定制的衣服，而且漫反射貼圖也是一張精度非常高的圖片，所以在貼圖時(shí)就沒有必要重新調(diào)節(jié)UV的參數(shù)值了。

三、銅綠山采礦遺址的燈光與渲染

場(chǎng)景模型和貼圖的完成只是制作三維動(dòng)畫的第一步，接下來就是整合場(chǎng)景，添加具體的小物件，使場(chǎng)景比較豐富、飽滿；第二步給場(chǎng)景添加燈光，礦井里面的燈光是微暗的，可以根據(jù)此特點(diǎn)來給場(chǎng)景打燈光；第三步是將調(diào)節(jié)好的動(dòng)作人物導(dǎo)入到場(chǎng)景中來，制作攝像機(jī)動(dòng)畫；最后一步就是調(diào)節(jié)渲染參數(shù)，渲染輸出序列幀，在后期進(jìn)行合成處理。

四、總結(jié)

通過本次實(shí)踐研究出了一套Maya軟件和三維雕刻軟件ZBrush相結(jié)合的制作精細(xì)模型的模式，它可以使模型表現(xiàn)出高品質(zhì)的狀態(tài)，又可以大量節(jié)省模型面數(shù)，并且大大的縮短了模型渲染時(shí)間，還可以把模型應(yīng)用于虛擬漫游建筑中，提高模型的使用率。

隨著計(jì)算機(jī)不斷發(fā)展，更多人員參與到計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫制作，而在建筑和古場(chǎng)景的保護(hù)方面制作的動(dòng)畫，為了表現(xiàn)出更豐富的視覺效果將投入更多的開發(fā)技術(shù)和資金，使得這一領(lǐng)域具有更大的發(fā)展空間，體現(xiàn)出了更大的商業(yè)價(jià)值。

本文系湖北師范學(xué)院“國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”資助，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：201210513025，指導(dǎo)教師：湖北師范學(xué)院教育信息與技術(shù)學(xué)院教師李丹丹。

參考文獻(xiàn)：

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